2022年医学专题-呼吸机陈贤楠

呼吸支持(zhīchí)的基础理论

和临床应用

北京(běijīnɡ)儿童医院陈贤楠第一页，共四十八页。内容提要(nèirónɡtíyào)呼吸支持疗法(liáofǎ)内容小儿呼吸系统特点呼吸机基本理论呼吸机治疗作用呼吸机付作用呼吸机分类、婴儿型呼吸机

呼吸机临床应用

适应症禁忌征应用途径参数调节通气方式撤机方法第二页，共四十八页。呼吸支持(zhīchí)内容

(Respiratorytherapy)氧疗普通给氧正压给氧高压氧舱给氧医用气体和药物吸入一氧化氮、氦气

干扰素、2受体兴奋剂、肺表面活性物质温湿化和胸部物理治疗体位引流经胸壁振荡(zhèndàng)呼吸机机械通气常频/高频，正压/负压体外膜氧合器、血管内膜氧合器液体通气高氟碳化合物第三页，共四十八页。

程序化心肺功能支持(zhīchí)-

-氧合/氧运输支持适宜(shìyí)技术高新技术(ɡāoxīnjìshù)nCPAP无创CMV有创CMV体外膜肺血管内氧合液体通气高频通气表面活性物质NO和NO供体吸入PAV第四页，共四十八页。小婴儿(yīngér)呼吸系统特点气道窄,阻力大R1/r4肺顺应性(C)小是成人(chéngrén)的1/20,重症肺炎下降1/2时间常数变化大Tc＝RC功能残气量(FRC)少占肺总量10％(成人30%）呼吸肌易疲劳耐疲劳呼吸肌少临床表现：易发生气道梗阻、肺不张、泵衰竭第五页，共四十八页。呼吸机治疗(zhìliáo)作用保证通气开放气道、引流分泌物、控制气体出入改善换气提供氧气、改善通气/血流比例减少(jiǎnshǎo)呼吸功(呼衰时占总耗氧30％)开放气道气管插管气管切开第六页，共四十八页。机械(jīxiè)通气对生理影响

对正常机体循环功能心搏出量回心血量对正常机体呼吸功能气体分布不匀，V/Q失调，肺泡(fèipào)死腔上气道加温湿化功能丧失其他肺血流量肺表面活性物质生成ADH分泌水钠储留第七页，共四十八页。呼吸机的分类(fēnlèi)（1）无创呼吸机：正压、负压常频呼吸机正压呼吸机：定容定压定时混合多功能智能型负压呼吸机：高频呼吸机高频振荡高频射流阻断高频喷射(pēnshè)高频正压婴儿型呼吸机原理：定时限压持续气流第八页，共四十八页。呼吸机分类(fēnlèi)（2）按吸气相转化为呼气相的方式分类

定压型、定容型、定时型、混合型按吸气相触发方式分类同步型(压力触发/流速(liúsù)触发)、控制型(非同步)按驱动方式分类

电动型、气动型按原理和复杂性分类

简易型、多功能型、麻醉用、电脑控制智能型第九页，共四十八页。无创呼吸(hūxī)支持第十页，共四十八页。有创/无创呼吸支持(zhīchí)模式的演变北京(běijīnɡ)儿童医院PICU第十一页，共四十八页。经鼻持续(chíxù)气道正压（NCPAP）机理

1提供温湿化不同氧浓度的高速气流(qìliú)2扩张气道和肺泡，恢复功能功能残气量3刺激Hering-Breuer膨胀反射治疗作用

PaO2↑，PaCO2↑或↓，减少呼吸功刺激自主呼吸第十二页，共四十八页。NCPAP的心血管作用(zuòyòng)研究年龄1.5～9个月，平均7.2～2.8月男11例，女8例，共19例平均体重6.32.4kgVSD大小(dàxiǎo)9.5mm（6～18mm）左右13例，双向分流6例，PH18例C/T>0.6，11例>0.7肺部片影：8例单侧，4例双侧，7例无

鼻塞持续气道正压对室间隔缺损婴幼儿心肺功能的支持作用(zuòyòng)

中华儿科杂志2002，40（11）：678～681第十三页，共四十八页。有创呼吸机应用(yìngyòng)适应症（1）通气衰竭－CO2储留肺炎,脑炎,颅内出血,气道梗阻,神经根炎,重症肌无力,新生儿破伤风严重换气(huànqì)障碍－低氧血症ARDS,肺炎,肺水肿,肺出血,新生儿湿肺,吸肺第十四页，共四十八页。适应症（2）窒息心肺复苏重症休克严重脑水肿昏迷心脏、胸科手术(shǒushù)新生儿持续胎儿循环第十五页，共四十八页。呼吸机应用(yìngyòng)禁忌征无绝对禁忌征相对禁忌征临终状态肺大泡,气胸,气管(qìguǎn)内异物

第十六页，共四十八页。呼吸机应用(yìngyòng)途径有创机械通气(tōngqì)气管插管

经口气管插管经鼻气管插管气管切开环甲膜穿刺无创机械通气鼻面罩鼻塞第十七页，共四十八页。呼吸机参数(cānshù)选择（1）通气量＝潮气量频率(pínlǜ)生理潮气量7ml/kg,

机械通气时10-15ml/kg气道峰压（PIP）

肺部病变PIP（cmH2O）

轻10－20中20－30重>30

第十八页，共四十八页。机械通气参数(cānshù)选择（2）频率和吸/呼比值以各年龄组正常(zhèngcháng)生理频率为参考，肺部病变性质：阻塞性－较慢；限制性－较快婴幼儿：30－50次/分1：1－1.53－6岁：25－35次/分1：1－1.2学龄儿童：20－30次/分1：1－2第十九页，共四十八页。通气方式(fāngshì)选择基本的通气方式

控制通气、辅助通气、辅助/控制通气通气模式间歇(jiànxiē)正压通气（IPPV）间歇指令通气（IMV）呼气末正压（PEEP）持续气道正压（CPAP）

第二十页，共四十八页。通气(tōngqì)模式图第二十一页，共四十八页。儿科重症主要临床(línchuánɡ)问题*心肺功能同时障碍：呼吸效率降低(jiàngdī)且易发生恶性循环临床难点：易出现人机不匹配；撤机困难(易发生VAP/肺损伤和CLD)(20%放弃率)呼吸机相关感染和损伤第二十二页，共四十八页。我国儿科(érkē)呼吸支持现状对人机不匹配、轻度缺氧/呼吸困难认识不足:习以为常,无能为力举例通气过度者用延长管去增加死腔以管路是否有水珠来判断湿化的好坏撤机过程中呼吸困难不予及时(jíshí)解决第二十三页，共四十八页。发生(fāshēng)不同步的几种情况1、流速不匹配：如果自主呼吸流速需60L/min,机器送气40升

则不够

发生airhungry呼吸功增加；机器送气80升，过多，发生airtrapping2、时相不匹配：（1）

起始点，即吸气触发(chùfā)不够灵敏，触发(chùfā)滞后；触发(chùfā)过度灵敏，自动触发(chùfā)（2）

吸呼相转换：①转换滞后(Delaydtermination)发生抵触②转换过早(Earlytermination)发生潮气量减少、下次呼吸触发紊乱第二十四页，共四十八页。非同步性呼吸(hūxī)支持的后果呼吸功增加潮气量下降氧合降低血压(xuèyā)变化脑室内出血主动(zhǔdòng)呼气紧张焦虑撤机延迟第二十五页，共四十八页。机械通气(tōngqì)合并症

--呼吸机相关肺炎气压伤

间质肺气肿肺大泡纵膈气肿气胸皮下气肿肺不张插管过深分泌物阻塞继发感染绿脓大肠窒息缺氧脑病堵管脱管机器故障氧中毒气道和肺泡结构(jiégòu)损伤

第二十六页，共四十八页。加温湿(wēnshī)化（1）绝对湿度：单位容积气体内所含水分的重量。以mg(水)/L（气体）表示相对湿度(xiāngduìshīdù)：一定温度下，气体实际含水量与该温度下饱和湿度（100％）时含水量的百分比第二十七页，共四十八页。加温湿(wēnshī)化（2）

温度(wēndù)(oC)绝对湿度（mg/L）04.8556.80109.401512.832523.043539.603743.904565.6160130.50

第二十八页，共四十八页。撤离(chèlí)呼吸机条件自主(zìzhǔ)呼吸恢复，有足够通气量原发病疾病基本控制FiO2<0.5,PIP<20cmH2O时，能维持PaO2>60mmHgIMV通气（10－15次/分），FiO2<0.4，能维持血气值正常气道分泌物减少，咳嗽有力第二十九页，共四十八页。关于(guānyú)高频通气（1）定义频率大于正常呼吸频率4倍的机械通气特点低潮气量、低气道压、高呼吸频率机理气体对流分子扩散“摇摆舞肺”分类高频振荡（HFO）

高频气流(qìliú)阻断（HFFI）高频喷射（HFJV）高频正压（HFPPV）高频胸壁振荡（HFCWC）

第三十页，共四十八页。高频(ɡāopín)通气（2）高频振荡重要特点潮气量小、频率(pínlǜ)快(～15HZ）、

温湿化好、主动吸气和呼气高频气流阻断特点

潮气量>=死腔、频率较快（～10HZ）、呼气被动高频喷射特点

频率（～150）管路开放、有空气混参、呼气被动第三十一页，共四十八页。危重症应用(yìngyòng)HFOV的目的⒈减轻潜在容量/气压伤危险性。⒉降低吸入氧浓度，避免氧中毒。⒊纠正(jiūzhèng)心肺功能匹配失调⒋使已存在的肺损伤尽快愈合。⒌减少支气管肺发育不良（BPD）和慢性肺疾患（chroniclungdisease，CLD）等后遗症的发生率。⒍缩短严重ARDS疗程。

第三十二页，共四十八页。

高频通气(tōngqì)机和应用技术的发展趋势

高频呼吸机的多形化高频振荡(zhèndàng)发生的原理机器的体积/功率常频/高频一体化程序化呼吸支持

第三十三页，共四十八页。呼吸机StephanieV2、V3（德国）SensorMedics3100A/B（美国）Christina(德国)MetranHummingV（日本）特性叠加,监测定时限压恒流单纯高频，功率大高频模块一体机，呼吸机SLE5000(英国)Babylog8000（德国）HFVInfantStar（美国）3kgPercussionaireVDR成人特性呼气相Venturi喷嘴高频摄流阻断HFFIHFJV,可叠加CMV高频(ɡāopín)呼吸机性能比较第三十四页，共四十八页。

气体交换机制(jīzhì)对比

CMV气体(qìtǐ)对流关键因素：潮气量/频率

HFO弥散(mísàn)、团块气流、迪斯科关键因素：最佳肺容量和振荡幅度第三十五页，共四十八页。第三十六页，共四十八页。病人需要(xūyào)什么？呼吸系统疾病病人对呼吸机的要求(yāoqiú)：不感觉被呼吸机支配以其自身固有模式呼吸呼吸肌“感觉”是作用于正常的肺（低阻力、高顺应性）第三十七页，共四十八页。同步(tóngbù)通气的模式Modesofsychronizedventilation

PAV、SIMV、CPAP/BiPAP、PSV/VSV

PAV是触发敏感度/可靠性的实时性调节的唯一模式(其他是固定性设定或持续(chíxù)气流的模式）第三十八页，共四十八页。机械通气

－人类(rénlèi)能做什么?

通过呼吸机智能化，去动态地适应和代偿每次呼吸时阻力和顺应性的变化(降低气道阻力,增加肺顺应性),即真正的人机同步(tóngbù)。智能化成比例通气(ProportionalAssistVentilation)或者称为：负阻抗通气(NegativeImpedanceVentilation)第三十九页，共四十八页。近年来ARDS机械通气策略/模式的共识(ɡònɡshí)和分歧是什么？

共识：低潮气量肺保护性策略序贯性机械通气策略：适宜技术/高新技术无创通气/有创通气单一/联合(liánhé)呼吸支持最佳PEEP肺复张分歧：最佳PEEP/高PEEP潮气肺复张/全肺复张触发敏感性/敏感性与可靠性平衡点

keeplungopen/keeplungdry/keeplungconstruction?第四十页，共四十八页。分歧点在哪里(nǎli)？低潮气量通气肺保护(bǎohù)策略高PEEP（16～20cmH2O）+低潮气量肺保护策略？第四十一页，共四十八页。分歧(fēnqí)的焦点？对人类呼吸系统特点的认识存在不同人类几十亿年中进化中获得最大的肺通气面积，但是(dànshì)容易闭陷，自然进化中存在4种代偿机制来防止肺泡闭陷:

①表面张力维持其功能，②胸壁硬，维持胸内负压③肺泡间相互依存[interdependency]④小气道壁薄、小气道闭陷(air-trapping).此机制在ARDS/睡眠时对保持氧合水平有重要作用。但一旦表面活性物质下降,小气道闭陷机制失效，发生致命肺损伤第四十二页，共四十八页。高PEEP观点(guāndiǎn)简介

-Amato.MD.atal肺复张是肺生理功能的基本因素：全肺复张(allrecruitment)和潮气复张(titalrecruitment)不同.观点：潮气肺复张反而使ARDS肺实质损伤加重；低潮气量策略只能减少部分肺损伤，不能降低病死率；高PEEP+允许性高碳酸血症是必要的。生理机制：各肺泡共享肺泡壁，肺泡壁面积最大化，某些肺泡萎陷/闭合,临近肺泡面积扩大(kuòdà)，但需要PEEP20~22cmH2O。[观察方法：电阻抗CT床旁影像学动态应用（应用体表电极，围绕胸廓一圈）

论文:2003年新英格兰杂志]第四十三页，共四十八页。

ARDS肺分为三区（图）1、2区的大小依赖于潮气量,如潮气量下降，2区变为3区(萎陷区域)已应用数学模式：气体量增加，气道变形气道上皮受压，几小时后坏死，基底膜破坏(pòhuài)，细胞因子释放低潮气量策略建立在ARDS只有2个区（1区和3区）基础上(即1、3区)(babylung.)机械通气时3区和1区无关实际上ARDS肺处于类似的液体重力状态,3个区带之间互相影响转换，且